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微卫星不稳定检测，NGS可用软件

  • 2019年 10月15日

MSI是微卫星不稳定性(microsatellite instability)的缩写，MSI是指与正常组织相比，在肿瘤中某一微卫星由于重复单位的插入或缺失而造成的微卫星长度的任何改变，出现新的微卫星等位基因现象。

一般来说，微卫星不稳定分为三类：分别是微卫星稳定（MSS）、微卫星低不稳定（MSI-L）、微卫星高不稳定（MSI-H）。MSI检测可以评估免疫治疗的在癌细胞治疗中的效益。

一般的，当有两个marker不稳定（小panel）或者30%以上的marker不稳定时（大panel），就是MSI-H；当有一个marker不稳定（小panel）或者30%以下的marker不稳定时（大panel），就是MSI-L；当没有marker不稳定时，就是MSS。

MSIsensor2

MSIsensor2专门对单样本进行微卫星检测。而且，MSIsensor2号称同时适用于cfDNA样本和FFPE样本。

MSIsensor2 下载和安装

git clone https://github.com/niu-lab/msisensor2.git
cd msisensor2
chmod +x msisensor2

MSIsensor2使用

msisensor2 msi -M models_hg19 -t tumor.bam -o results

msisensor2 不能使用bed文件参数，程序中显示的参数是错误的，应该以github页面的参数为准，后续更新应该会修正。感觉比较适用于大panel。

MSIsensor

MSIsensor可以对配对样本进行微卫星检测，采取的是Pearson’s Chi-Squared算法。实际上不指定normal样本时也是能跑的。

MSIsensor 下载和安装

# 需要以下依赖
sudo apt-get install zlib1g-dev libncurses5-dev libncursesw5-dev

git clone https://github.com/ding-lab/msisensor.git
cd msisensor
make

初次使用需要先建立索引（检测参考基因组中的MSI区域）

msisensor scan -d hg19.fa -o hg19.msi.list

检测MSI

msisensor msi -d hg19.msi.list -n normal.bam -t tumor.bam -e msi.bed -o results

可选参数-e限制区域。

visualMSI

visualMSI可以用于配对样本也可以用于单独样本。需要一个target文件，也就是bed文件。但是这个文件和一般的bed文件不同，只需要chrom，position以及name三列，具体格式看这里。

visualMSI 下载和安装

wget http://opengene.org/VisualMSI/visualmsi
chmod a+x ./visualmsi

需要注意的是，visualMSI好像只能用特定版本的参考基因组，最好下载github页面上建议的。 visualMSI的使用

visualmsi -i tumor.bam -n normal.bam -r hg19.fa -t targets/msi.tsv

如果没有normal则不加入-n参数。

visualMSI的问题是不能直接输出有多少个位点不稳定，需要自己判断。

mSINGS

mSINGS是用python2.7写的软件，使用时需要先进入到创建的环境中。

mSINGS 下载和安装

git clone https://bitbucket.org/uwlabmed/msings.git
cd msings
bash dev/bootstrap.sh

准备基因组，mSINGS有个不好的地方，就是参考基因组必须是纯数字或X，Y，不能有chr。这样现成的基因组可以使用GATK提供的，另外bam文件也需要是这个参考基因组比对出来的。按照文档的说法是需要完全照着说明一步一步来，我嫌弃它太麻烦了所以装好之后没有用。

MANTIS

在MANTIS的文章中，MANTIS的表现无论是特异度还是灵敏度都比MSIsensor和mSING好。只适用于配对组合。

MANTIS 下载和安装

wget https://github.com/OSU-SRLab/MANTIS/archive/v1.0.4.tar.gz
tar -zxvf v1.0.4.tar.gz
cd MANTIS-1.0.4
python mantis.py -h

虽然页面上说推荐用python3，但是我使用python3马上就报错了，使用python2反而合适。

MANTIS的使用

python mantis.py --bedfile loci.bed --genome hg19.fa -n normal.bam -t tumor.bam -o file.txt --threads 8

从使用命令上看，mantis的使用并不复杂。但是使用的bed文件比较特殊，参考github页面中的描述创建一个bed文件。

msisensor-pro

msisensor-pro说自己是msisensor的升级版本。用法大同小异。 安装直接下载，然后使用binary里面打包好的就行了，如果用不了就按页面的提示来

git clone https://github.com/xjtu-omics/msisensor-pro
/msisensor-pro/binary/msisensor-pro

初次适用需建立索引

msisensor-pro scan -d hg19.fa -o hg19.list

单肿瘤样本： 需要用多个MSS的数据建立baseline。这里写了configure文件的格式。

msisensor-pro baseline -d hg19.list -i configure.txt -o baseline_dir

检测

msisensor-pro pro -d baseline_dir/xxx.baseline -t tumor.bam -o output

配对样本这里不说了，软件的帮助很清晰。

MSIDetector

MSIDetector也是一个比较新的软件。看上去也是需要先用多个normal建立baseline，然后就是单肿瘤样本的检测。还没使用过，先放着。

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